Carbon
Углерод может влиять и определять различные физические и химические свойства и механические свойства стали, такие как прочность, пластичность и свариваемость, а также оказывает непосредственное влияние на термическую обработку, такую как закалка и отжиг стали. Углерод может образовывать карбиды с некоторыми другими элементами в стали, а карбиды представляют собой металлографическую структуру стали. Углерод имеет большее сродство к кислороду. При определенных условиях реакция между углеродом и кислородом более активна, чем реакция между железом и кислородом, поэтому его часто используют в качестве восстановителя и раскислителя в процессе производства стали. Углерод также является закаливающим агентом при термической обработке. Во время процесса окисления расплавленной стали взаимодействие между углеродом и кислородом приводит к образованию CO, который заставляет расплавленную сталь кипеть и перемешиваться, так что состав и температура расплавленной стали могут быть однородными. Кроме того, кипячение также может очищать расплавленную сталь, так что включения и газы могут быть лучше удалены.
Silicon
В процессе производства стали кремний также часто используется в качестве восстановителя и раскислителя. Кремний существует в феррите или аустените в стали в виде твердого раствора. Он может улучшить прочность твердого раствора в стали и оказывает сильное влияние на скорость упрочнения холодной деформацией. В то же время он также может в определенной степени снизить коррозионную стойкость стали. Определенное количество кремния и определенное количество углерода в стали с соответствующим количеством марганца могут значительно улучшить предел текучести и предел прочности после закалки и отпуска. Его часто используют для изготовления пружинных материалов с высокой нагрузкой. Высококремнистая низкоуглеродистая или высококремнистая сверхнизкоуглеродистая сталь имеет хорошую магнитную проницаемость, высокое сопротивление и небольшую коэрцитивную силу, а также низкие потери в сердечнике. Его часто используют для изготовления листов кремнистой стали. Высокий кремний сочетается с легирующими элементами, такими как Mo, W и Cr, и также часто используется в производстве нержавеющей стали и жаропрочной стали.
Manganese
Марганец является хорошим раскислителем и десульфуратором. Почти все стали содержат определенное количество марганца. Он может устранить и ослабить горячую хрупкость стали, вызванную серой, тем самым улучшая горячую обработку стали. Марганец и железо образуют твердый раствор, который может улучшить твердость и прочность феррита или аустенита в стали. В то же время он является карбидообразующим элементом и может входить в цементит, чтобы заменить часть атомов железа. Марганец может сильно повысить прокаливаемость стали; когда содержание марганца высокое, он имеет тенденцию укрупнять зерна стали и увеличивать отпускную хрупкость стали; при неправильном охлаждении после литья, прокатки или ковки легко образуются дефекты в виде белых пятен. Кроме того, марганец снижает теплопроводность стали и увеличивает ее коэффициент линейного расширения. Поэтому слитки или заготовки из высокомарганцовистой стали следует нагревать и охлаждать медленно, чтобы избежать чрезмерного внутреннего напряжения и трещин. Это особенно важно, когда поперечное сечение большое. Как легирующий элемент, марганец обладает характеристиками относительно обильных ресурсов и разнообразных эксплуатационных качеств. Он широко используется в стали.
